ASTM A335 P91 高温サービス用シームレス合金鋼管-
ASTM A335 P91 は、-の高性能仕様です。シームレスマルテンサイト合金-鋼管で使用される超高温高圧サービス。これは、P22 などの従来の Cr-Mo 鋼よりも大幅に進歩しており、高温での強度が大幅に優れています。
主な特徴
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| 材質の種類 | マルテンサイト系合金鋼 (高度な 9% クロム鋼) |
| 製造業 | シームレス（SMLS）のみ |
| 通称 | 9Cr-1Mo-V、グレード 91、修正 9Cr-1Mo |
| キーのプロパティ | 優れたクリープ強度と熱疲労耐性までの温度で~650 度 (1200 度 F)。 P22 と比較して、同じ圧力/温度でパイプ壁をより薄くすることができます。 |
| 主な用途 | 最新の高効率発電所（超臨界および超-超臨界）における重要な高エネルギー配管、および石油化学プラントにおける過酷なサービス。- |
化学成分（取鍋分析）
| 要素 | 構成 （％） |
|---|---|
| カーボン(C) | 0.08 – 0.12 |
| マンガン(Mn) | 0.30 – 0.60 |
| リン (P)、最大 | 0.020 |
| 硫黄(S)、最大 | 0.010 |
| シリコン（Si） | 0.20 – 0.50 |
| クロム(Cr) | 8.00 – 9.50 |
| モリブデン(Mo) | 0.85 – 1.05 |
| バナジウム(V) | 0.18 – 0.25 |
| ニオブ(Nb) | 0.06 – 0.10 |
| ニッケル (Ni)、最大 | 0.40 |
| 窒素(N) | 0.030 – 0.070 |
| アルミニウム (Al)、最大 | 0.04 |
機械的性質
状態: 正規化および焼き戻し
| 財産 | 要件 |
|---|---|
| 引張強さ、最小 | 585 MPa (85,000 psi) |
| 降伏強さ、分 | 415 MPa (60,000 psi) |
| 伸び（50mm単位）、最小 | 20% |
| 硬度、最大 | 250HBW / 265HV |
熱処理と冶金
必須の熱処理: 正規化1040 度 – 1080 度 (1900 度 F – 1975 度 F) で、その後テンパリング730 度 – 800 度 (1350 度 F – 1475 度 F)。
結果の構造:微細で安定した炭化物（V、Nb）を含む焼き戻しマルテンサイト組織。これが高いクリープ強度の鍵となります。
クリティカルコントロール:熱処理パラメータを厳密に制御することが不可欠です。-溶接後熱処理（PWHT）は必須(通常は 730 度 – 800 度 / 1350 度 F – 1475 度 F)。
一般的なアプリケーション
発電 (一次市場):
超臨界発電所の主蒸気ラインと高温再熱ライン。
ヘッダーとマニホールド。
より高い蒸気パラメータ (温度と圧力) が可能になり、プラントの効率が向上します。
石油化学:-高温反応器流出物ライン、移送ライン。
関連グレードとの比較
| 学年 | P91との主な違い |
|---|---|
| P22 (21/4Cr-1Mo) | 強度が低く、温度限界も下限 (~593 度)。同じサービスを行うには、はるかに厚い壁が必要です。 |
| P9 (9Cr-1Mo) | V および Nb の添加がありません。クリープ強度はP91よりもはるかに低いです。 |
| P92 / P911 | タングステンを添加した新しい 9 ～ 10% Cr グレード。 P91よりさらに高いクリープ強度。 |
| A335 P5/P11 | 従来の低クロム鋼-は、それほど過酷なサービスではありません。 |
ユーザーへの重要な注意事項
T91 対 P91: ASTM A213 T91と同等の材料ですチューブ(過熱器/再熱器管)。それらは化学的に同一です。
製造と溶接:
専門知識が必要です。予熱 (約 200 度 / 400 度 F) と厳密なパス間温度制御が重要です。
適合する溶加材を使用してください (例: AWS ER90S-B9、E9015-B9)。
適切な靭性とサービス パフォーマンスを実現するために、PWHT は交渉の余地がありません。{0}
酸化：クリープ強度は優れていますが、~600 度を超える耐酸化性には特別な考慮が必要な場合があります (例: 蒸気-側の酸化)。
-サービスモニタリング:長期間暴露すると特性が劣化する可能性があります。{0}重要なサービスでは、硬度と微細構造のモニタリングが推奨される場合があります。
アドバンテージ：主な経済的利点は、肉厚の大幅な削減(P22 に対して最大 50%)、材料費の削減、溶接の容易化、サポート構造の削減につながります。
要約すると、ASTM A335 P91 は、特に最先端の発電において、高温配管システムのより効率的かつコンパクトな設計を可能にする高強度の先進合金鋼です。{{2}
